Sistemas Sensoriales: receptores, transducción y adaptación sensorial

Concepto de receptor

SISTEMAS SENSORIALES Concepto de receptor Clasificación de los receptores Transducción sensorial Percepción de la diferente modalidad e intensidad de estímulo Adaptación sensorialConcepto de receptorEstímulo Respuesta (ACTO MOTOR) fn aferente o sensitiva fn eferente o motora L RECEPTOR CENTRO EFECTOR Recepción de la señal (estímulo) Conducción de la información sensitiva No confundir con los receptores celulares (proteínas que ligan moléculas especificas para dar lugar a una respuesta celular, de membrana o intracelulares)

Clasificación de los receptores

1. Estructura del receptor
2. Modalidad del estímulo
3. Origen del estímulo
4. Localización del receptor

Estructura del receptor

R. Primarios R. cutáneos (Tªext y Tacto-presión), R. dolor, R. olor (Olfato), R. de Part ... R. Secundarios R. Luz (Vista), R. sonido (Oído), R. aceleración (Equilibrio), R. sabor (Gusto), Propioceptores ...(a) First-order sensory neuron with free nerve endings Free nerve endings Axon Cold stimulus Triggers Generator potential Nerve impulses Propagate into CNS (b) First-order sensory neuron with encapsulated nerve endings Axon Pressure stimulus - Encapsulated nerve ending (c) Sensory receptor synapses with first- order sensory neuron Synaptic vesicle Gustatory (taste) receptor Axon Neurotransmitter Sugar molecule Dendrites Triggers > Triggers Propagate into CNS Receptor potential Release of neurotransmitter from sensory receptor Nerve impulses @ John Wiley & Sons, Inc.Neuronas sensitivas (receptores) Motoneurona Olfatoria Auditiva Cutánea Dendritas Zona de la dendrita Sustancia de Nissl Origen del axón Segmento inicial -Estrangulación de Ranvier Lado de origen del axón Vaina de mielina Axón Ramos colaterales Sustancia de Nissl -Célula de Schwann Terminación del axón Terminaciones sinápticas (botones terminales) Terminaciones nerviosas en el músculo (unión neuromuscular)

Modalidad del estímulo

Mecanorreceptores R. Presión interna (presorreceptores int) R. llenado en pared órganos huecos (estómago, intestino, vejiga ... ) R. presión sanguínea en paredes de arterias R. Presión externa (presorreceptores ext) Terminaciones nerviosas encapsuladas en piel R. Onda sonora (Oído) Células ciliadas de la coclea R. Aceleración (Equilibrio) Células ciliadas de laberinto estatoacústico R. Estiramiento y tensión muscular Propioceptores de huesos, músculos y articulaciones

Mecanorreceptores y terminaciones nerviosas

2. Modalidad del estímulo Mecanorreceptores Terminación nerviosa libre Receptor de las terminaciones bulbares Receptor táctil piloso Corpúsculo de Pacini Corpúsculo de Meissner Corpúsculo de Krause Órgano terminal de Ruffini Aparato tendinoso de Golgi Huso muscular Figura 47-1. Varios tipos de terminación nerviosa sensitiva somática. Guyton-Hall, 13ª ediciónQuimiorreceptores R. [glc], [aa'], [ac. grasos], osmorreceptores Neuronas hipotalámicas R. [O2], [CO2] Células en paredes arteriales R. pH Neuronas en bulbo raquídeo R. sabor (Gusto) Células en papilas gustativas R. olor (Olfato) Neuronas en mucosa olfatoria Fotorreceptores R. Luz (Vista) Conos y bastones de la retinaTermorreceptores R. Tª interna Neuronas hipotalámicas R. Tª externa Terminaciones nerviosas encapsuladas en piel (Krause -frío-, Ruffini -calor-) Nociceptores R. Dolor interno Terminaciones nerviosas libres en tejidos R. Dolor externo Terminaciones nerviosas libres en piel

Origen del estímulo

Exteroceptores SNSomático R. Luz (Vista), R. sonido (Oído), R. aceleración (Equilibrio), R. olor (Olfato), R. sabor (Gusto), R. cutáneos (Tª ext, Tacto-presión, Dolor ext) Interoceptores R. somáticos: Propioceptores, R. Dolor int R. variados: Presorreceptores int (Part, llenado .... ), osmolaridad, pH, Tª int, [Glu], [aa'], [O2], [CO2] ... SNVegetativo SNSomático: Todos los Exteroceptores y los Interoceptores distribuídos por soma SNVegetativo: Resto de Interoceptores

Localización del receptor

3. Origen del estímulo 4. Localización del receptor Exteroceptores SNSomático R. Luz (Vista), R. sonido (nídel D aceleración R. Localizados (Equilibrio). R. olor ( Cualyı, sapor (Gusto) R. cutáneos (Tª ext, Tacto-presión, Dolor ext) R. de distribución Amplia Interoceptores R. somáticos: Propioceptores, R. Dolor int R. variados: Presorreceptores int (Part, llenado .... ), T, pH, Tª int, [Glu], [aa'], [O2], [CO2] ... SNVegetativo SNSomático: Todos los Exteroceptores y los Interoceptores distribuídos por soma SNVegetativo: Resto de Interoceptoresclasificación dentro de los receptores del SNSomático. Importante para diferenciar las sensaciones que van por los pares craneales y por los raquídeos

Receptores localizados y de distribución amplia

4. Localización del receptor R. Localizados en órganos especializados o Sentidos especiales Ext - Vista, Oído, Equilibrio, Gusto, Olfato R. de distribución amplia o de la sensibilidad somática o somatorreceptores Ext - Tacto-presión, Tª externa, Dolor ext Int - Propioceptores, Dolor int

Transducción sensorial

Respuesta (ACTO MOTOR) Estímulo 1 fn aferente o sensitiva fn eferente o motora L RECEPTOR CENTRO EFECTOR PL PA TRANSDUCCIÓN Recepción de la señal (estímulo) Conducción de la información sensitiva Potencial de receptor: cambio en el potencial de membrana debido a cualquier tipo de estímulo: 1) por deformación mecánica del receptor; 2) por la aplicación de un producto químico a la membrana; 3) por un cambio de la temperatura de la membrana, o 4) por los efectos de la radiación electromagnética, como la luz

Potencial de receptor

Potencial de receptor Potencial de acción Área deformada +++ + + - + ++ + + + + ++ + ++01 + + 1 ++++ +++++ +++++++++++++++ 1 Nódulo de Ranvier Figura 47-3. Excitación de una fibra nerviosa sensitiva por un poten- cial de receptor producido en un corpúsculo de Pacini. (Modificado a partir de Loewenstein WR: Excitation and inactivation in a receptor membrane. Ann N Y Acad Sci 94:510, 1961.) Potencial de receptor: cambio en el potencial de membrana debido a cualquier tipo de estímulo: 1) por deformación mecánica del receptor; 2) por la aplicación de un producto químico a la membrana; 3) por un cambio de la temperatura de la membrana, o 4) por los efectos de la radiación electromagnética, como la luz - 1 1Copyright & ine Mouraw.Hill companies in remission require or reproduction or aspiny. Pacinian Corpuscle Sensory neuron A Action potential Receptor potential Threshold B Koeppen & Stanton: Berne and Levy Physiology, 6th Edition. Copyright @ 2008 by Mosby, an imprint of Elsevier, Inc. All rights reservedPOTENCIALES DE RECEPTOR A No hay potencial de acción B Hay potencial de acción Potencial de receptor despolarizante superior al nivel umbral Umbral Potencial de receptor despolarizante por debajo del umbral Figura 3-4 Potenciales de receptor en las células receptoras sensoriales. Los potenciales de receptor pueden ser despolarl- zantes (v. en el esquema) o hiperpolarizantes (no se muestra en el esquema). A, SI un potencial de receptor despolarizante no lleva el potencial de la membrana al umbral, no hay un potencial de acción; B, SI un potencial de receptor despolarizante lleva el potencial de membrana al umbral, tiene lugar un potencial de accion en el receptor sensorlal. Costanzo, Fisiología 4ª ed.CHEMORECEPTOR Gate opened Stimulus Gate closed Receptor + Channel A MECHANORECEPTOR Channel closed C Channel open C 5 Stretch B PHOTORECEPTOR + C Disc membrane Photon C Koeppen & Stanton: Berne and Levy Physiology, 6th Edition. Copyright @ 2008 by Mosby, an imprint of Elsevier, Inc. All rights reserved(a) First-order sensory neuron with free nerve endings Free nerve endings Axon Cold stimulus Triggers Generator potential Nerve impulses Propagate into CNS (b) First-order sensory neuron with encapsulated nerve endings Axon Pressure stimulus Encapsulated nerve ending (c) Sensory receptor synapses with first- order sensory neuron Synaptic vesicle Gustatory (taste) receptor Axon Neurotransmitter Sugar molecule Dendrites Triggers Triggers Propagate into CNS Receptor potential Release of neurotransmitter from sensory receptor Nerve impulses @ John Wiley & Sons, Inc.

Percepción de la diferente modalidad e intensidad de estímulo

RIGHT SIDE OF BODY Prim somatosensory area of cerebral cortex Thalamus THIRD- ORDER NEURON Midbrain SECOND- ORDER NEURON Medulla Posterior gray horn FIRST-ORDER NEURON LATERAL SPINOTHALAMIC TRACT Receptors for pain, cold, warmth, crude touch, pressure, tickle, or itch Spinal cord Spinal nerve ANTERIOR SPINOTHALAMIC TRACT (b) Anterolateral (spinothalamic) pathways @ John Wiley & Sons, Inc. Anterior and lateral divisions of the antero-lateral sensory pathway. LEFT SIDE OF BODY Primary somatosensory area of cerebral cortex Thalamus THIRD- ORDER NEURON Medial lemniscus Midbrain SECOND- ORDER NEURON Nucleus gracilis O Nucleus cuneatus FIRST-ORDER NEURON Medulla POSTERIOR COLUMN: Fasciculus gracilis Fasciculus cuneatus Receptors for discriminative touch, stereognosis, proprioception, weight discrimination, and vibration Spinal nerve Spinal Cord (a) Posterior column-medial lemniscus pathway @ John Wiley & Sons, Inc. The dorsal column-medial lemniscal pathway for transmitting critical types of tactile signals ModalidadIntensidad Copyright @ The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. 5 Initial segment of axon Receptor (Generator) Potential Threshold 4 3 Receptor; dendrites 2 1100 90 - Amplitude of observed receptor potential (percent) 80 - 70 - 60 - 50 - 40 - 30 - 20. 10- 0 0 20 40 60 80 100 Stimulus strength (percent) Hall: Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, 12th Edition Copyright @ 2011 by Saunders, an imprint of Elsevier, Inc. All rights reserved. Relation of amplitude of receptor potential to strength of a mechanical stimulus applied to a Pacinian Corpuscle. Frecuencia descargas PA en la fibra Amplitud del potencial receptor80 1 Strength of signal (impulses per second) - 60 - T 40 - 20 - 0 Impulses Frecuencia descargas PA en la fibra 1 Time Hall: Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, 12th Edition Copyright @ 2011 by Saunders, an imprint of Elsevier, Inc. All rights reserved. Translation of signal strength into a frequency-modulated series of nerve impulses, showing the strength of signal (above) and the separate nerve impulses (below).